一种凸轮驱动式膨胀螺栓的制作方法

本发明涉及紧固件和膨胀螺栓技术领域，特别涉及一种凸轮驱动式膨胀螺栓。

背景技术：

膨胀螺栓，是将管路支/吊/托架或设备固定在墙上、楼板上、柱上所用的一种特殊螺纹连接件，螺栓尾部有一个大头，螺栓外面套一个比螺栓直径稍大的圆管子，尾部那部分有几道开口，当螺栓拧紧以后，大头的尾部就被带到开口的管子里面，把管子冲大，达到膨胀的目的，进而把螺栓固定在地面或墙壁上，达到生根的目的；

例如专利号：2018102139638的中国发明专利公开了一种膨胀螺栓，其包括螺杆、套管、后锥环和螺母；当处于工作状态时，旋紧螺母，套管和后锥环均向前移动，且套管的膨胀片在所述圆锥段和所述前锥部的挤压下张开设置；

但通过对现有膨胀螺栓进行分析，发现其套管尾端胀开后咬合到墙内的深度尺寸仅有1-2mm，对于一些需要精确固定在木材、高硬度泡沫、塑料或橡胶等软材料的特定工件来说，现有膨胀螺栓仅咬合1-2mm的深度是不能满足固定要求的；

因此，我们急需发明一种可以在软材料内部咬合更深且在驱动咬合过程中无需外部使用强力从而保护软材料的凸轮驱动式膨胀螺栓来解决上述技术问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明通过凸轮驱动杆、外环套和多个顶紧块的相互配合，利用凸轮驱动杆上的螺旋导槽和外环套上的螺旋导柱增大凸轮段的驱动力，使凸轮段可以轻松推动顶紧块更深的咬合到软材料内部，从而实现了将特定工件精确固定在木材、高硬度泡沫、塑料或橡胶等软材料上。

本发明所使用的技术方案是：一种凸轮驱动式膨胀螺栓，包括：螺帽、凸轮驱动杆、外环套和多个顶紧块，所述凸轮驱动杆由杆状金属材料一体加工而成，其由外向内依次加工成螺纹杆段、导槽杆段和凸轮段；

所述螺帽与螺纹杆段螺纹连接，所述导槽杆段上开设有螺旋导槽，所述螺旋导槽与外环套内孔中的螺旋导柱相配合，所述顶紧块前端呈楔形块状，顶紧块在固定体内部咬合的深度大于5mm，顶紧块滑动安装在外环套的滑槽孔中，所述凸轮段与顶紧块的后端相接触，用以将顶紧块推出；

使用冲击电钻在固定体上钻出孔后将本膨胀螺栓装入孔中，将待安装件通过安装孔套入螺纹杆段上，将螺帽旋在螺纹杆段上，顺时针拧动螺帽，螺帽和待安装件接触后将凸轮驱动杆向外拉出，使导槽杆段在螺旋导柱上螺旋转动，从而驱动凸轮段旋转，凸轮段将顶紧块推出滑槽孔，使之咬合到固定体内部，使螺帽、凸轮驱动杆、外环套、顶紧块、待安装件和固定体之间胀紧成为一体。

进一步地，所述凸轮段包括：内平面、过渡曲面和外平面；

所述外平面的内接圆半径与所述内平面的内接圆半径之差即为顶紧块的咬合深度，所述过渡曲面连接所述内平面和所述外平面，使二者之间平滑过渡。

进一步地，所述外环套包括：导槽杆段套体、凸轮段套体、滑槽孔、圆通孔和螺旋导柱；

所述圆通孔贯穿导槽杆段套体和凸轮段套体的中心，所述导槽杆段套体内的圆通孔中设置有螺旋导柱，所述螺旋导柱与导槽杆段的螺旋导槽相配合，所述凸轮段套体上开设有与顶紧块数量相同的滑槽孔，本膨胀螺栓未使用时，顶紧块通过滑槽孔缩入凸轮段套体中，凸轮段设置在凸轮段套体内的圆通孔中，顶紧块的后端与凸轮段的内平面相接触。

进一步地，所述顶紧块设置有3个。

进一步地，还包括垫片和弹簧垫圈，所述垫片和弹簧垫圈圴套设于螺纹杆段上。

进一步地，所述凸轮驱动式膨胀螺栓表面包括具有防腐性能的锌镍渗层。

进一步地，所述凸轮驱动式膨胀螺栓的等级为12.9级。

进一步地，所述凸轮驱动杆、外环和顶紧块均采用40cr经过淬火加工而成，所述螺帽采用304不锈钢制作而成。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

（1）本发明通过多个顶紧块更深的咬合到软材料内部，增强了膨胀螺栓在软材料内部的咬合力，从而实现了将特定工件精确固定在木材、高硬度泡沫、塑料或橡胶等软材料上，提高了膨胀螺栓的使用范围；

（2）本发明通过将顶紧块前端设置成呈楔形块状，方便顶紧块咬合软材料，同时提高了咬合的致密性，保证了良好的咬合效果；

（2）本发明通过凸轮驱动杆、外环套和多个顶紧块的相互配合，利用凸轮驱动杆上的螺旋导槽和外环套上的螺旋导柱之间的转动力增大凸轮段的驱动力，使凸轮段可以轻松推动顶紧块更深的咬合到软材料内部，方便了使用，外部仅需较小的力就能使顶紧块咬合的更深，避免了外部使用较大拧紧力驱动顶紧块时对软材料本身造成破坏。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明剖开外环套后的整体结构示意图。

图3为本发明凸轮驱动杆的结构示意图。

图4为本发明凸轮段的结构示意图。

图5为本发明外环套的结构示意图。

图6为本发明外环套剖开后的结构示意图。

图7为本发明顶紧块的结构示意图。

附图标号：1-螺帽；2-凸轮驱动杆；3-外环套；4-顶紧块；201-螺纹杆段；202-导槽杆段；203-凸轮段；2031-内平面；2032-过渡曲面；2033-外平面；301-导槽杆段套体；302-凸轮段套体；303-滑槽孔；304-圆通孔；305-螺旋导柱。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员能够在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例，如图1-7所示，一种凸轮驱动式膨胀螺栓，包括：螺帽1、凸轮驱动杆2、外环套3、3个顶紧块4、垫片和弹簧垫圈，凸轮驱动杆2由杆状金属材料一体加工而成，其由外向内依次加工成螺纹杆段201、导槽杆段202和凸轮段203，垫片和弹簧垫圈圴套设于螺纹杆段201上，整个凸轮驱动式膨胀螺栓表面设置防腐性能的锌镍渗层，凸轮驱动杆2、外环套3和顶紧块4均采用40cr经过淬火加工而成，螺帽1采用304不锈钢制作而成，整个凸轮驱动式膨胀螺栓的等级为12.9级；

螺帽1与螺纹杆段201螺纹连接，导槽杆段202上开设有螺旋导槽2021，螺旋导槽2021与外环套3内孔中的螺旋导柱305相配合，顶紧块4前端呈楔形块状，呈楔形块状部分方便顶紧块4咬合软材料，同时提高了咬合的致密性，保证了良好的咬合效果，顶紧块4在固定体内部咬合的深度大于5mm，顶紧块4滑动安装在外环套3的滑槽孔303中，凸轮段203与顶紧块4的后端相接触，用以将顶紧块4推出；

使用冲击电钻在固定体上钻出孔后本膨胀螺栓装入孔中，将待安装件通过安装孔套入螺纹杆段201上，将螺帽1旋在螺纹杆段201上，顺时针拧动螺帽1，螺帽1和待安装件接触后将凸轮驱动杆2向外拉出，使导槽杆段202在螺旋导柱305上螺旋转动，从而驱动凸轮段203旋转，凸轮段203将顶紧块4推出滑槽孔303，使之咬合到固定体内部，使螺帽1、凸轮驱动杆2、外环套3、顶紧块4、待安装件和固定体之间胀紧成为一体，通过凸轮驱动杆2、外环套3和顶紧块4的相互配合，利用凸轮驱动杆2上的螺旋导槽2021和外环套3上的螺旋导柱305之间的转动力增大凸轮段203的驱动力，使凸轮段203可以轻松推动顶紧块4更深的咬合到软材料内部，方便了使用，外部仅需较小的力就能使顶紧块4咬合的更深，避免了外部使用较大拧紧力驱动顶紧块4时对软材料本身造成破坏。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图4所示，除与上一个实施例相同的零件外，凸轮段203包括：内平面2031、过渡曲面2032和外平面2033；

外平面2033的内接圆半径与内平面2031的内接圆半径之差即为顶紧块4的咬合深度，过渡曲面2032连接内平面2031和外平面2033，使二者之间平滑过渡，当本膨胀螺栓未使用时，顶紧块4的后端与内平面2031相接触，顺时针拧动螺帽1，使导槽杆段202在螺旋导柱305上螺旋转动，从而驱动凸轮段203旋转，顶紧块4的后端与内平面2031脱离，经过过渡曲面2032后与外平面2033相接触，从而将顶紧块4推出滑槽孔303咬合到固定体内部。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图5和图6所示，除与上一个实施例相同的零件外，外环套3包括：导槽杆段套体301、凸轮段套体302、滑槽孔303、圆通孔304和螺旋导柱305；

圆通孔304贯穿导槽杆段套体301和凸轮段套体302的中心，导槽杆段套体301内的圆通孔304中设置有螺旋导柱305，螺旋导柱305与导槽杆段202的螺旋导槽2021相配合，凸轮段套体302上开设有与顶紧块4数量相同的滑槽孔303，本膨胀螺栓未使用时，顶紧块4通过滑槽孔303缩入凸轮段套体302中，凸轮段203设置在凸轮段套体302内的圆通孔304中，顶紧块4的后端与凸轮段203的内平面（2031）相接触，顺时针拧动螺帽1，使导槽杆段202在螺旋导柱305上螺旋转动，从而驱动凸轮段203旋转，顶紧块4的后端与内平面2031脱离，经过过渡曲面2032后与外平面2033相接触，从而将顶紧块4推出滑槽孔303咬合到固定体内部的更深处。